El ecosistema de humedales es un importante reservorio de carbono orgánico en la Tierra, y en la vegetación y el suelo de los humedales se presenta un rico almacenamiento de carbono y una alta densidad de carbono. Sin embargo, grandes áreas de humedales han sido drenadas, el área de humedales se ha reducido y el grado de fragmentación se ha intensificado debido a la rápida urbanización en los últimos 20 años. Mejorar la capacidad de secuestro de carbono ecológico es una tarea clave para alcanzar el pico y la neutralidad de carbono, y es urgente estudiar la función de secuestro de carbono de los humedales urbanos. En este trabajo, se tomó el humedal de Wuhan como el principal objeto de investigación. Se calculó el índice de patrón del paisaje del humedal de Wuhan y se analizaron las características de evolución del patrón del paisaje utilizando los datos de interpretación de imágenes de teledetección desde 2000 hasta 2020. Se utilizó el modelo CASA para estimar el secuestro de carbono de los humedales y explorar el patrón de distribución espacial y temporal del secuestro de carbono. Se utilizó la correlación de Spearman para estudiar los efectos de diferentes parámetros del patrón del paisaje en el secuestro de carbono. Los resultados indican lo siguiente: (1) Desde 2000 hasta 2020, el área total de humedales en Wuhan se ha reducido en 158.99 km2, de los cuales el área de lagos, embalses y pantanos disminuyó en 60.65 km2, 55.51 km2 y 41.77 km2, respectivamente. La densidad de parches de humedales y el grado de fragmentación e irregularidad aumentaron, y el LPI, el grado de agregación y la diversidad disminuyeron. (2) En los últimos 20 años, la cantidad total de secuestro de carbono de los humedales en Wuhan primero disminuyó y luego aumentó, siendo el secuestro de carbono en los humedales más bajo en 2010 (571,900 t). La cantidad de secuestro de carbono en 2020 fue la misma que en 2000, alcanzando 800,000 t. (3) Un área de humedal más grande significa una distribución más concentrada y densa, una forma más compleja, un tipo más diverso y una mayor capacidad de secuestro de carbono para el humedal de Wuhan. Por el contrario, la distribución de los humedales se vuelve más fragmentada y regular, y la planificación desordenada conduce a la reducción de los tipos de humedales en una unidad de área, lo que disminuirá la capacidad de sumidero de carbono de los humedales urbanos.